DE2365083A1

DE2365083A1 - Tastenschalterfeld

Info

Publication number: DE2365083A1
Application number: DE2365083A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Hamel Durkee; Per Gunnar Wareberg; Alan Carlyle Yoder
Original assignee: Bowmar Instrument Corp
Current assignee: Mercury Systems Inc
Priority date: 1973-01-02
Filing date: 1973-12-28
Publication date: 1974-07-18
Also published as: HK24077A; AR199821A1; SU597352A3; AU6390273A; JPS49102245A; DE2365083C3; US3796843A; SE393695B; DE2365083B2; GB1430399A; FR2212950A5; IT1005548B; BR7310277D0; HU170381B; CA992124A; JPS557643B2

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Tastenschaiterfeld von der Art, wie es in einem elektronischen Rechner verwendet wird.

Es sind bereits Tastenfeldschalter.vorgeschlagen worden, bei denen ein leitendes kuppeiförmiges Element mit Schnappwirkung als Schalterelement verwendet wird. S.olche Schalter sind beispielsweise in den US-Patentschriften 3 643 041 und 3 684 842, in den deutschen Patentschriften 486 212 und 1 806 241 sowie in dem IBM Technical Disclosure Bulletin

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Nr. 12, Vol. 7, May, 1965, Seite .1168 mit dem Titel "Snap-Action Membrane Switch Keyboard" gezeigt. Ein weiteres Tastenschalterfeld von der gleichen allgemeinen Art, das von der Texas Instrument Incorporated hergestellt wird, verwendet'eine Schaltungsplärte mit Leitern auf der einen Fläche,.wobei sich Klammern durch die Platte von der anderen Fläche zur einen Fläche erstrecken und mit gewählten Leitern auf derselben verlötet sind, und Schnappwirkungskuppen, die mit den Teilen der Klammern auf der anderen Seite der Platte zur Ausführung der Schaltfunktion zusammenwirken. Eine weitere Bauart eines Tastenfeldschalters, der von der Colorado Instruments Corp.- hergestellt wird, besitzt eine Schaltungsplatte mit Leitern auf ihren beiden Flächen, welche Platte mit plattierten öffnungen versehen ist, die sich durch sie hindurch erstrecken und mit bestimmten Leitern verbunden sind₉ und Schnappwirkungskuppen, die mit plattierten öffnungen zur Durchführung der Schaltfunktion zusammenwirken.

Die der Anmelderin bekannten vorangehend beschriebenen Bauarten von Tastenfeldschaltern verwenden irgendeine Kombination von doppelseitigen Schaltungsplatten·, Lötverbindungen und/oder eine leitende Erdplatte zusätzlich zu einer Schaltungsplatte, welche Merkmale den Aufbau komplizieren und zu einer beträchtlichen Kostenerhöhung führen. Es ist daher wünschenswert, ein Tastenschalterfeld von der vorangehend beschriebenen allgemeinen Art zu schaffen, bei welcher eine.einseitige Schaltungsplatte verwendet wird und bei welcher keine Lötverbindungen oder eine zusätzliche leitende Erdplatte.erforderlich sind.

Die Erfindung ist im weiteren Sinn auf ein Tastenschalterfeld gerichtet, das eine von Eand aus einer Ruhestellung in eine Schalterbetatigungsstellung betätigbare Drucktaste besitzt, ferner ein leitendes Schalterglied mit einem

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elastischen Element, welches durch die Drucktaste aus einer normalen in eine durchgebogene Stellung betätigbar ist. Das Tastenschalterfeld weist eine Isolierplatte mit entgegengesetzten Flächen auf, von denen eine mit. ersten, und zweiten Leitern versehen ist, der erste Leiter einen ersten Schalteranschlußteil und der zweite Leiter einen zweiten Schalteranschlußteil aufweist. Das Schaltere leinent ist der einen Fläche der Schaltungsplatte und den Leitern zugekehrt und weist eine erste Kontaktfläche auf, die sich von der Mittelfläche des Elements in Abstand befindet, welche erste Kontaktfläche gegen den ersten Anschlußteil anliegt. Die Mittelfläche des Elements bildet eine zweite Kontaktfläche in Oberdeckung mit dem zweiten Anschlußteil und liegt gegen diesen an, wenn das Element sich in seiner durchgebogenen Stellung befindet, wodurch der erste und der zweite Anschlußteil und die "jeweiligen Leiter miteinander elektrisch verbunden werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Angabe eines verbesserten Tastenschalterfeldes.

Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, ein Tastenschalterfeld von der Art zu schaffen, bei der eine leitende Schnappwirkungskuppe als Schalterelernent verwendet wird.

Weiter gehört es zur Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Tasten s chalterfe.ld von der Art zu schaff en,bei welcher eine Schnappwirkungskuppe als Schalterelement verwendet wird, wobei eine einseitige Schaltungsplatte vorgesehen ist und Lötverbindungen und/oder leitende Erdplatten vermieden sind.

Die vorerwähnten und weitere Merkmale sowie Ziele der Erfindung und die Art und Weise, in welcher diese er-

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reicht werden, ergeben, sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen einer Ausführungsform der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer vereinfachten Doppelleitungs-Tastenfeld-Schaltmatrix;

Fig. 2 eine Draufsicht, welche eine Isolierplatte mit XY-Leitern und Schalteranschlüssen in einer erfindungsgemäßen Anordnung zeigt, um die Tastenfeld-Schaltmatrix nach Fig. 1 zu erhalten;

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 2, welche das bei der Erfindung verwendete Grundschaltelement zeigt;

Fig. 4 eine Draufsicht, teilweise weggebrochen, welche die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tastenschalterfeldes zeigt;

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 in vergrössertem Maßstab eine Teilansicht, welche einen Teil der bei der bevorzugten Ausführungsform verwendeten Schaltungsplatte zeigt;

Fig. 7 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6;,

Fig. .8 eine Draufsicht des_Schnappwirkungs-Kuppenschaltelements, das bei der bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;

Fig. 9 eine Teilansicht, welche die Gestaltung einer der Öffnungen in dem Schaltelement-Halteglied zeigt;

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Fig. 10 eine Teilansicht in auseinandergezogener schaubildlicher Darstellung, welche weitere Einzelheiten der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 11 eine Teilansicht im Schnitt, welche eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 12 eine Draufsicht des bei der Ausführungsform nach Fig. 11 verwendeten Schalterelements;

Fig. 13 eine Draufsicht einer abgeänderten Form des in Fig. 11 und 12 gezeigten Schalterelements; und

Fig. 14 eine Draufsicht einer abgeänderten Form des in Fig. 4-10 gezeigten Schalterelements.

Im wesentlichen kann ein Tastenschalterfeld für eine elektronische Vorrichtung, beispielsweise für einen Rechner, als eine XY-Matrix von Leitern betrachtet.werden, wobei die X-Leiter von den Y-Leitern isoliert sind, wobei eine besondere Funktion dadurch gekennzeichnet ist, daß ein elektrischer Kontakt zwischen einem gewählten X-Leiter und einem gewählten Y-Leiter hergestellt wird. Die in Fig. 1 gezeigte vereinfachte Doppelleitungs-Schaltmatrix besitzt X^- und X₂-Leiter, die von Y.- und Y₂-Leitern isoliert sind, wobei die Schaltfunktionen durch Schalter S₁-S₁, ausgeführt werden. Hierbei ist zu erwähnen, daß die Zahl der X- und Y-Leiter in der Tastenfeldmatrix jede ganze Zahl sein kann, die gleich oder größer als 1 ist, und daß die Zahl der möglichen Schaltfunktionen gleich dem Produkt der Zahl der X-Leiter und der Zahl der Y-Leiter ist. Momentankontakt-Drucktastenschalter werden gewöhnlich zur Herstellung des erforderlichen Kontakts

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zwischen den X- und Y-Leitungen verwendet.

Das vorerwähnte Tastenschalterfeld von Texas Instruments verwendet eine einseitige Schaltungsplatte mit der erforderlichen Isolierung an den X-Y-Kreuzungspunkten, die durch leitende U-förmige Klammern gebildet werden, die sich durch die Platte hindurch erstrecken und deren Schenkel mit den Leitern auf der einen Seite verlötet sind, während ihre Stegteile gegen die andere Seite der Platte anliegen. Das vorerwähnte Tastenschalterfeld von Colorado Instruments verwendet eine zweiseitige Schaltungsplatte mit den X-Leitern auf ihrer einen Seite und den Y-Leitern auf der anderen Seite, wobei plattierte durchgehende Lochungen verwendet sind, um X-Kontakte auf der gleichen Seite der Platte wie die Y-Kontakte zu erhalten. Bei den beiden genannten Schalterfeldern dient die Schaltungsplätte als Isolierung zwischei.. den X- und den Y-Leitern, wobei Klammern oder plattierte durchgehende Lochungen verwendet sind, um die X- und die Y-Kontaktpunkte auf die Schaltseite der Platte zu bringen.

Bei dem erfindungsgemäßen Tastenschalterfeld wird die Dicke der Schaltungsplatte nicht als Isolierung zwischen den X- und Y-Leitern verwendet, und sind keine Leiter vorgesehen, die sich durch die Platte erstrecken, tun einen elektrischen Kontakt von der einen Seite zur anderen zu bilden. Wie Fig. 2 und 3 zeigen, ist erfindungsgemäß eine Isolierplatte 1 mit X- und Y-Leitern vorgesehen, die an deren Schaltseite befestigt sind, wobei die Schalter nach einem bestimmten Muster angeordnet sind, und Anschlußteile 2, 3 aufweisen, die zur Zusammenwirkung mit dem jeweiligen Schaltelement S bestimmt sind, um einen Kontakt zwischen gewählten X- und Y-Leitern herzustellen, ohne andere Leiter zu berühren.

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Die Schaltelemente S sind aus einem leitenden elastischen Material hergestellt, und weisen je Kantenoder Umfangskontaktflächen 5 auf, die an einem oder mehreren Y-Anschlußteilen 2 anliegen j das Schaltelement hat eine normale Stellung,wie mit voll ausgezogenen Linien in Fig. 3 gezeigt, in welcher sich seine mittige Kontaktfläche in Abstand von einem jeweiligen X-Anschlußteil 3 befindet. Fernertefindet sich das Schaltelement 4 im Abstand von anderen X- und /oder Y-Leitern, wie gezeigt. Bei der Ausübung einer nach unten gerichteten Kraft auf das Schaltelement 4, wie durch den Pfeil 7 angegeben, und wie sie bei der Handbetätigung einer Drucktaste ausgeübt wird, wird das Schaltelement 4 in eine Stellung durchgebogen, wie sie durch eine strichpunktierte Linie 4a angegeben ist, in welcher seine mittige Kontaktfläche 6 Kontakt mit einem jeweiligen X-Anschlußteil 3 hat, wodurch die jeweiligen X- und Y-Leiter elektrisch verbunden werden. Wie ersichtlich, hat das Schaltelement 4 in seiner durchgebogenen Stellung keinen Kontakt mit den anderen Leitern, beispielsweise mit den darunter befindlichen Leitern Y... Wenn die nach unten gerichtete Kraft 7 aufgehoben wird,.kehrt das Schaltelement 4 elastisch in seine normale Stellung zurück, wodurch die elektrische Verbindung zwischen den jeweiligen X- und Y-Leitern unterbrochen wird.

In Fig. 2 ist die Anordnung der Schaltelemente S mit Bezug auf die X- und Y-Anschlußteile mit gestrichelten Linien gezeigt. Beispielsweise kann das Schaltelement S. von der in Fig. 13 gezeigten Art sein, das Schaltelement S„ kann von der in Fig. 4-10 dargestellten Art sein, das Schaltelement S₃ von der in Fig. 14 dargestellten Art, und das Schaltelement S₁₊ kann von der in Fig. 11 und 12 gezeigten Art sein, wobei zu erwähnen ist, daß alle Schalt-

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elemente bei einem gegebenen Tastenschalterfeld im allgemeinen die gleiche Gestalt haben.

Die in Fig. H-IO gezeigte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tastenschalterfeldes, welches allgemein mit 10 bezeichnet ist, besitzt eine einseitige Schaltungsplatte 12, Schnappwirkungs-Kuppensehaltelernente 14, eine isolierende Schaltelement-Halteplatte 16, eine isolierende Abdeckplatte 18, einen Deckel 20 und Drucktasten 22. Die Schaltelemente 14 und die Isolierplatten 16, ■18 sind zwischen der Schaltungsplatte 12 und dem Deckel 20 geschichtet und das Tastenschalterfeld wird durch Nieten 24 zusammengehalten. Die dargestellte Ausführungsform des Tastenschalterfeldes 10 ist zur Verwendung in einem elektronischen Rechner bestimmt.

Obwohl das Tastenschalterfeld 10 eine Anzahl Schalteruntereinheiten 2 8 aufwdst, ν,οη denen jede eine Drucktaste 22, ein Schnappwirkungs-Kuppenschaltelement 14 und die zugehörigen Schalteranschlüsse und Leiter auf der Oberseite 2 6 der Schaltungsplatte 12 besitzt, sind die Schalteruntereinheiten ähnlich und funktionell identisch, so daß die Beschreibung einer solchen Untereinheit 28 genügt.

Die in Fig. 6 und 7 dargestellte Schaltungsplatte 12 wird durch eine Platte aus starrem Kunststoff gebildet, die eine .kupferplattierte Fläche 26 trägt, wobei die Leiter und Anschlüsse auf der Fläche 26 durch eine an sich bekannte Photogravurtechnik gebildet werden. Jede Schalteruntereinheit 28 weist drei Schalteranschlüsse 30 auf der Fläche 26 in der Anordnung eines gleichseitigen Dreiecks auf und einen mittigen Schalteranschluß 32 auf der Fläche 26, der in der Mitte des durch die äusseren Anschlüsse 30 gebildeten Dreiecks angeordnet ist. Bei der besonderen in

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Fig. 6 gezeigten Schalteruntereinheit 28-1 sind zwei der äusseren Anschlüsse 30-1 und 30-2 durch einen Leiter 34 an der Oberseite 26 der Platte 12 verbunden und mit dem Anschluß 30-2 ist ein weiterer Leiter 3 6 auf der Obersite 26 verbunden. Infolge der Geometrie der Leiteranordnung auf der Oberseite 26 der Platte 12 ist mit dem Anschluß 30-3 der Schalteruntereinheit 28-1 kein Leiter verbunden, jedoch können bei anderen der Schalteruntereinheiten 28 alle drei Schalteranschlüsse 30 durch einen Leiter verbunden sein. Bei der gezeigten besonderen Leiterplattenanordnung ist der äussere Anschluß 30-3' der Schalteruntereinheit 28-2 ebenfalls, mit dem Leiter 34 verbunden.

Der mittige Anschluß 32 der Schalteruntereinheit 28--1 ist durch einen Leiter 38 auf der Oberseite 26 mit einem ausseren Anschluß 40 verbunden. Die anderen Leiter auf der Oberseite 2 6 der Platte 12, wie die Leiter 42, 44 und 46, die durch das durch die äusseren "Anschlüsse 30 der Schalteruntereinheit 28-1 begrenzten Dreiecks verlaufen, verbinden weitere äussere Anschlüsse-mit den Anschlüssen weiterer Schalteruntereinheiten.

Der Leiter 48 auf der Oberseite 26 der Platte 12 umgibt teilweise den mittigen Anschluß 32 der Schalteruntereinheit 28-1 und befindet sich von diesem und dem Leiter. 38 in Abstand. Bei der gezeigten besonderen Schaltungsplatte ist der Leiter 48 mit dem Leiter 5 0 an der Oberseite 26 der Platte 12 verbunden, der den äusseren Anschluß 5 2 mit einem Anschluß einer anderen Schalteruntereinheit 28 verbindet. Bei anderen Schalteruntereinheiten, beispielsweise bei der Untereinheit 28-2, umgibt der Leiter 48' vollständig den mittigen Anschluß 32' und ist .er mit dem Leiter 38' auf der Oberseite 26 verbunden, welche den mittigen Anschluß 32' mit dem äusseren Anschluß 54 verbindet.

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Wie Fig. 7 zeigt_s sind die Oberseite 26 der Schaltungs-' platte 12 und die Leiter auf dieser -von einer dünnen Schicht 5 6 aus Isoliermaterial bedeckt, wobei die Anschlüsse 30, 3 2 beim Aufbringen der Isolierschicht 5 6 abgedeckt worden sind, so daß diese Anschlüsse keine Isolierschicht tragen. Die Anschlüsse 30, 32sindnit einer Plattierung 58 aus Gold oder Nickel versehen.

Obwohl die Leiter, Anschlüsse_s die Isolierschicht 5 6 und

die Plattierung 58 in Fig. 5 und 7 als von beträchtlicher

Dicke dargestellt sind, sind diese Elemente natürlich in der Wirklichkeit sehr dünn.

Es sei nun zusätzlich auf Fig. 8 verwiesen. Bei der bevorzugten Ausführungsform hat das Schnappwirkungs-Kuppenschalte lerne nt 14 im wesentlichen die Gestalt eines Dreiecks' mit Spitzen 60, die um einen Mittelpunkt'62 herum bogenförmig gekrümmt sind₉ und zwischen sich flache Seiten 62 aufweisen. Das Schaltelement 11 kann auch als im wesentlichen kreisförmig bezeichnet werden, von welchem Kreis Teile weggenommen sind, um Sehnen 6 2 zwischen den bogenförmigen Teilen 60 zu bilden. An den Spitzen 6 0 sind Vor- ^rünge bzw. E in tie fun gen 64- nach unten geformt und ein mittiger Vorsprung bzw, eine mittige Eintiefung 66 ist im Inneren der Kuppe ausgebildet.

Das Schnappwirkungs-Kuppenschaltelernent 14 der Schalteruntereinheit 2 8-1 ist über der Oberseite 26 der Platte 12, den Leitern 34-48 und dem mittigen Anschluß 32 angeordnet, und zugekehrt, wobei die äusseren .Vorsprünge 64 an den äusseren Anschlüssen 30 anliegen, wodurch der Umfang des Schaltelements 14 oberhalb der Leiter und Anschlüsse gehalten wird, wie sich am besten aus Fig. 7 ergibt. Der mittige Vorsprung 66 befindet sich in Überdeckung und im

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Abstand von dem mittigen Anschluß 32 in der normalen Stellung des Schnappwirkungs-Kuppenschaltelements 14, wie mit voll ausgezogenen Linien in Fig. 7 gezeigt. Die Ausübung einer nach unten gerichteten Kraft auf das Schaltelement 14, wie durch einen Pfeil 68 angegeben, hat zur Folge, daß das Schaltelement 14 aus seiner normalen Stellung in eine Nicht übermitte stellung durchgebogen wird, wie mit strichpunktierten Linien 7 0 gezeigt, in welcher der mittige Vorsprung 66 gegen den Mittelkontakt 32 anliegt, wodurch der mittige Kontakt 32 mit den äusseren Kontakten 30 elektrisch verbunden wird, um die gewünschte elektrische Schaltung zu vervollständigen.

Der Leiter 4 8 umgibt teilweise den mittigen Anschluß 32 (bzw. der Leiter 48' umgibt vollständig den mittigen Anschluß 32') und seine isolierende Beschichtung 56 und bildet ein Kissen, welches eine Beschädigung des mittigen Vorsprungs 66 am Schnappwirkungs-Kuppensehalte lernent 14, d·.h. die Ausübung einer übermässigen Kraft in der Richtung auf das Schaltelement 14 hat zur Folge, daß sich die den Vorsprung 66 umgebende Fläche in Anlage an der den Leiter 48 bedeckenden Isolierung bewegt, wodurch eine weitere Abwärtsbewegung der Kuppe und eine Beschädigung des Vorsprungs 66 vermieden wird.

Die Halteplatte 16, welche die Isolierschicht 5 6 auf der Oberseite 2 6 der Schaltungsplatte 12 bedeckt₄ ist aus einer Platte eines relativ dünnen flexiblen Isoliermaterials geformt, und weist Öffnungen 72 auf, die zur Aufnahme und Halterung der Schnappwirkungs-Kuppensehaltelemente 14 dienen, welche Öffnungen im wesentlichen der Gestalt der Schaltelemente 14 angepaßt sind, jedoch Ausschnitte 74 aufweisen, die mit den Vorsprüngen 64 ausgerichtet sind, welche Teile der äusseren Anschlüsse 30 (Fig. 9) freilegen.

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Die Abdeckplatte 18 ist aus einer unterbrechungsfreien Platte aus einem verhältnismässig dünnen flexiblen Isoliermaterial geformt und bedeckt die Halteplatte 16 sowie die Schaltelemente 14. Der Deckel 20 bedeckt die Platte und ist mit öffnungen 76 zur Aufnahme der Drucktasten versehen. Jede Drucktaste 22 ist an seiner Unterseite mit einem X-förmigen Vorsprung 78 ausgebildet, der sich mit dem mittigen Vorsprung 66 des Schaltelements 14 in ■ Überdeckung befindet. Der Vorsprung 78 liegt gegen die Fläche der Abdeckplatte 18 über dem mittigen Vorsprung an, übt jedoch normalerweise keine Kraft auf diesen aus mit Ausnahme der geringen Kraft, die seinem Eigengewicht zuzuschreiben ist und die nicht ausreicht, das Schaltelement 14 in seine betätigte Stellung 70 durchzubiegen. Die Ausübung eines Fingerdruckes von Hand auf eine besondere Drucktaste 22 hat zur Folge, daß eine Kraft in der Sichtung 68 durch die Abdeckplatte 18 hindurch auf das jeweilige Schnappwirkungs-Kuppenschaltelement 14 ausgeübt wird, wodurch das Schaltelement in seine Nichtübermitte-bzw. durchgebogene Stellung 70 betätigt wird, um die gewünschte. Schaltfunktion auszuführen. Beim Aufhören des Fingerdruckes auf die Drucktaste 2 2 kehrt das jeweilige Schaltelement 14 elastisch in seine normale Stellung zurück, wodurch der vorher gebildete Stromkreis unterbrochen wird und die jeweilige Drucktaste 2 2 in ihre normale Ruhestellung zurückgeführt wird.

Was Fig. 11 betrifft, in welcher gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind und ähnliche Elemente die gleichen Bezugsziffern mit einem Strich haben, weist jede Schalteruntereinheit 28^f einen mittigen Anschluß auf der Oberseite 26 der Schaltungsplatte 12 und einen einzigen äusseren Anschluß 30' ebenfalls auf der Oberseite auf, wobei der Anschluß 3 2 und der aus sere Anschluß 30'.

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durch Leiter (nicht gezeigt) an der Oberseite 26 mit äusseren Anschlüssen (ebenfalls nicht gezeigt) verbunden sind. Eine Platte 82 aus einem verhältnismässig dünnen Isoliermaterial bedeckt die Oberseite 26 und die Leiter 84 auf dieser und weist öffnungen 86, 88 auf, durch welche die Anschlüsse 3O¹, 32 freiliegen.

Bei dieser Ausführungsform hat das Schnappwirkungs-Kuppenschalte lerne nt IM-' eine im wesentlichen rechteckige Gestalt, wobei der flache Teil 90 mit dem Umfang des Kuppenteils 92 aus einem Stück besteht. Der Vorsprung 64' ist aus dem flachen Teil 90 geformt, und der Vorsprung 66 ist aus der Mittelfläche der Kuppe 92 geformt.

Der flache Teil 90 des Schaltelements 14' ist auf der Oberseite der Isolierplatte 82 so aufgelagert, daß sich" der Vorsprung 64' durch die öffnung 8 6 erstreckt und gegen den Anschluß 30' anliegt, wobei sich der Vorsprung 66 in Oberdeckung mit der öffnung 8 8 und dem Anschluß 32 befindet. Das isolierende Halteelement 16 bedeckt die Isolierplatte und ist mit Öffnungen 72' versehen, die zur Aufnahme und Halterung des Schaltelements 14' dienen und der rechteckigen Gestalt der Schaltelemente 14' angepaßt sind.

Die Abdeckplatte' 18 bedeckt das Halteelement 16 und der Deckel 20 (in Fig. 11 nicht gezeigt) bedeckt seinerseits die Abdeckplatte 18 und weist öffnungen 7 6 zur Aufnahme und Halterung der Drucktasten 2 2 auf. Die Sehaltwirkung der Ausführungsform nach Fig. 11 und 12 ist praktisch derjenigen nach Fig. 4 - 10 identisch, d.h. die Ausübung eines Fingerdruckes auf die Drucktaste 22 hat zur Folge, daß der X-förmige Vorsprung 78 eine nach unten gerichtete Kraft auf die Mittelfläche der jeweiligen Kuppe 92 über die Abdeckplatte 18 ausgeübt wird, wodurch die Kuppe 92 aus ihrer in Fig. 11 gezeigten normalen Stellung in ihre

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Niehtübermitte- bzw. durchgebogene Stellung betätigt wird, in welcher sich der Vorsprung 6 6 durch die Öffnung 88 in der Isolierplatte 8 2 erstreckt, und gegen den Mittelkontakt 32 anliegt, um dadurch die Schaltfunktion zu erzielen.

In Fig. 13, in welcher gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und ähnliche Elemente die gleichen Bezugsziffern mit einem Strich tragen, ist eine Abänderung des Schaltelements nach Fig. 11 un'd 12 mit einem zusätzlichen Kontaktvorsprung 65 gezeigt, der im flachen Teil 90 auf der dem Vorsprung 64' entgegengesetzten Seite des Kuppenteils 92 ausgebildet ist.

In Fig. 14, in welcher gleiche Elemente ebenfalls mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind und .ähnliche- Elemente mit den gleichen Bezugsziffern und mit einem'Strich, ist eine Abänderung des in Fig. 4-10 gezeigten (insbesondere in Fig. 8) gezeigten Schaltelements 14 dargestellt, bei welcher das Kuppensehaltelement 14" eine im wesentlichen rechteckige Gestalt mit gekrümmten Ecken 60" hat, die durch gerade Seiten 6 2ⁿ verbunden sind_s in welchen Ecken 60" Kontaktvorsprünge bzw. Eintiefungen 64 ausgebildet sind. Wie ersichtlich, kann das Schaltelement 14" dadurch gebildet werden, daß gerade Kanten 62" von einer kreisförmigen Schnappwirkungskuppe geschnitten werden.

Obwohl die Schnappwirkungs-Kuppenschaltelemente in der bevorzugten Ausführungsform gezeigt sind_s ist natürlich die hörbare und fühlbare Rückführung durch die "ölkännchenwirkung" einer Kuppe für die Schalterfunktion nicht erforderlich und können andere Arten von Schaltelementen verwendet werden. Das Haupterfordernid des Schaltelements besteht darin, daß es gedrückt werden kann, um einen Stromkreis, zwischen X- und Y-Leitungen zu schliessen, die erforderliche Elastizität zur Rückführung in seine Anfangsstellung beim Aufhören der Betätigungskraft hat, sowie eine

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Gestalt, welche die erforderliche elektrische Verbindung zwischen einem gewählten XY-Leiterpaar herstellt, wenn
es gedrückt wird, ohne andere Leiter zu berühren, welche Kontaktpunkte für weitere Schalter auf der gleichen Platte miteinander verbinden..Obwohl ein Isolierüberzug bzw. eine Isolierschicht beschrieben wurde, welche dieSchaltungsanordnung mit Ausnahme 'der Anschluß teile bedeckt, ist ein solcher Isolierüberzug bzw. eine solche Isolierschicht kein Erfordernis, da die richtige Anordnung der Leitungswege und durch die richtigen Durchbiegungseigenschaften des
Schaltelements eine isolierende Beschichtung überflüssig gemacht werden kann.

Die in Fig. 8 und I¹+ gezeigte Gestaltung des Schaltelements wird bevorzugt, da die Verwendung von drei Spitzen oder Ecken mit KontaktvorSprüngen bzw. Eintiefungen die Auflagepunkte für die Kuppe um ihren Umfang herum ergeben, gewährleisten die zwischenliegenden flachen Seiten, die von der Kuppe abgeschnitten sind,eine einwandfreie Ausrichtung der KontaktvorSprünge durch die Kuppenhalteplatte 16. .

Obwohl eine gedruckte Schaltung gezeigt und beschrieben wurde, können die XY-Leiter auf der einen Fläche' einer
Isolierplatte in anderer Weise als durch ein Photogravurverfahren befestigt werden.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Formen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.'

Patentansprüche:

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Claims

Pate ntansprüch.e

Tastenschalterfeld mit einer Drucktaste, die von . Hand.aus einer Ruhestellung in eine Schalterbetätigungsstellung betätigbar ist, und einem leitenden Schaltelement, das durch ein elastisches Element gebildet wird und durch die Drucktaste aus einer normalen Stellung in eine durchgebogene Stellung betätigt werden kann und in seine normale Stellung elastisch zurückkehrt, wenn die auf die Drucktaste ausgeübte kraft aufhört,

gekennzeichnet durch eine Isolierplatte mit entgegengesetzten Flächen, von denen nur eine einen ersten und einen zweiten langgestreckten Leiter trägt, der erste Leiter mit einem ersten Schalteranschlußteil versehen ist und der zweite Leiter einen zweiten Schalteranschlußteil aufweist, welche Leiter und Anschlußteile sich im wesentlichen in der gleichen Ebene befinden, das erwähnte Schaltelement der erwähnten einen Fläche und den Leitern zugekehrt angeordnet ist, das Schaltelement mit einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche versehen ist, die sich voneinander in Abstand befinden, welche erste Kontaktflache an dem ersten Anschlußteil anliegt, die zweite Kontaktfläche sich mit dem zweiten Anschlußteil in Überdeckung befindet und an diesem anliegt, wenn das Schaltelement sich in seiner durchgebogenen Stellung befindet, in welcher es den ersten und den zweiten Anschlußteil miteinander verbindet, und Mittel, durch welche die Drucktaste, das Schaltelement und die Schaltungs-

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platte in Arbeitsstellung zueinander gehalten werden .
2. Tastenschalterfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Schaltelement eine Schnappwirkungskuppe ist und sich die zweite Kontaktfläche in der Mitte der Kuppe befindet.
3. Tastenschalterfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kontaktfläche durch einen Vorsprung an dem erwähnten Schaltelement gebildet wird, der den Umfang der Kuppe von der erwähnten einen Fläche der Schaltungsplatte und den Leitern in Abstand hält.
4-. Tastenschalterfeld nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Vorsprung an der Kuppe benachbart deren Umfang ausgebildet ist.
5. Tastenschalterfeld nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement einen flachen Teil aufweist, der an den Umfang der Kuppe anschließt, und derVorsprung aus dem flachen Teil herausgeformt ist. '
,6. Tastenschalterfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kontaktfläche durch einen Vorsprung im Inneren der Kuppe gebildet wird.
7. Tastenschalterfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest ein Abschnitt des zweiten

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Leiters unter dem erwähnten Schaltelement von einer von diesem abgelegenen Stelle auf der erwähnten einen Fläche erstreckt.
8. Tastenschalterfeld nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Isoliermaterialschicht, welche die erwähnten Leiter mit Ausnahme der Anschlußteile" bedeckt.
Tastenschalterfeld nach Anspruch 8 _s dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Schaltelement eine Schnappwirkungskuppe ist, die zweite Kontaktfläche sich in der Mitte der Kuppe befindet, die erwähnte eine Fläche der Schaltungsplatte einen dritten Leiter'trägt, der zumindest teilweise den zweiten Anschlußteil umgibt, von diesem einen engen Abstand hat und sich mit diesem im wesentlichen in einer Ebene befindet, die Fläche der Kuppe, welche die zweite Kontaktfläche umgibt, an der Isolierung anliegt, welche den dritten Leiter bedeckt, wenn die Kuppe nach der Anlage der zweiten Kontaktfläche an dem zweiten Anschlußteil weiter durchgebogen wird, um die zweite Kontaktfläche zu schützen.
10. Tastenschalterfeld nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen dritten und einen vierten SchaIteranSchluß auf der erwähnten einen Fläche der Schaltungsplatte, welcher dritte und vierte Anschluß und der erste Anschlußteil in Form eines Dreiecks so angeordnet sind, daß sich der zweite Anschlußteil im Inneren desselben befindet, die erste Kontaktfläche durch einen ersten Vorsprung

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gebildet wird, der an der Kuppe benachbart deren Umfang ausgebildet ist, an welcher Kuppe ein zweiter und ein dritter Vorsprung benachbart ihrem Umfang ausgebildet ist, welche Vorsprünge an dem dritten bzw. an dem vierten Schalteranschluß anliegen, und welche Vorsprünge den Umfang der Kuppe von der erwähnten einen Fläche der Schaltungsplatte und den Leitern in Abstand halten, welche zweite Kontaktfläche einen vierten aus dem Inneren der Kuppe herausgeformten Vorsprung bildet.
11. Tastenschalterfeld nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement im wesentlichen die Form eines Dreiecks hat, das mit bogenförmigen Spitzen versehen ist und zur Mitte der Kuppe gleichachsig ist, wobei der erste, der zweite und der dritte Vorsprung aus den erwähnten Spitzen herausgeformt sind.
12. Tastenschalterfeld nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel durch eine Isoliermaterialschicht gebildet werden, welche die Leiter mit Ausnahme der Anschlußteile und Anschlüsse bedeckt, wobei eine erste Platte aus Isoliermaterial diese Schicht bedeckt, und eine öffnung zur Aufnahme des Schaltelements diesem " angepaßt zur Halterung desselben aufweist, eine zweite Platte aus Isoliermaterial die erste Platte und das Schaltelement bedeckt und ein Plattenteil die zweite Platte bedeckt und eine öffnung zur Aufnahme der Drucktaste aufweist, welche auf die Kuppe durch die zweite Platte wirkt.

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13. Tastenschalterfeld nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt zumindest des zweiten Leiters sich unter der Kuppe von einer Stelle auf · der erwähnten Fläche von dieser abgekehrt erstreckt, die erwähnte eine Fläche der Schaltungsplatte einen dritten Leiter trägt, der zumindest teilweise den zweiten Anschlu teil umgibt, sich von diesem in Abstand befindet und im wesentlichen in der gleichen Ebene wie dieser liegt, welche Leiter mit Ausnahme der Anschlußteile eine Schicht aus Isoliermaterial tragen, die Fläche der Kuppe, welche den vierten Vorsprung umgibt, gegen die Isolierung anliegt, die den dritten Leiter bedeckt, wenn die Kuppe nach der Anlage der zweiten Kontaktfläche an dem zweiten Anschlußteil weiter durchgebogen wird, um dadurch den vierten Vorsprung zu schützen.
Tastenschalterfeld nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Leiter den zweiten Anschlußteil vollständig umgibt und mit dem zweiten Leiter verbunden ist.
15. Tastenschalterfeld nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Leiter den zweiten Anschlußteil teilweise umgibt und mit einem vierten Leiter auf der erwähnten Fläche der Schaltungsplatte, der-sich unter der Kuppe erstreckt, verbunden ist.
16. Tastenschalterfeld nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiter zumindest mit dem zweiten

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Anschluß verbunden ist.
17. Tastenschalterfeld nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsplatte einen vierten Leiter trägt, der sich unter der Kuppe erstreckt.
18. Ta,stenschalterfeld nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen dritten, einen vierten und einen fünften Schalteranschluß auf der erwähnten einen Fläche der Schaltungsplatte, wobei der dritte bis fünfte Anschluß und der erste Anschlußteil in Form eines Rechtecks so angeordnet- sind, daß sich der zweite Anschlußteil in · dessen Innerem befindet, die erste Kontaktfläche durch einen ersten Vorsprung gebildet' wird, der aus der Kuppe benachbart deren Umfang herausgeformt ist, die Kuppe mit einem zweiten, einem dritten und einem vierten Vorsprung benachbart ihrem Umfang ausgebildet ist, welche Vörsprünge gegen den dritten, vierten und fünften Schalter-■ anschluß anliegen, sich von dem Umfang der Kuppe von der einen Fläche der Schaltungsplatte und von dem erwähnten Leiter in Abstand befinden, die zweite·Kontaktfläche durch einen aus dem Inneren der Kuppe herausgeformten fünften Vorsprung gebildet wird.
19. Tastenschalterfeld nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement im wesentlichen rechteckig mit bogenförmigen Ecken ist, die zur Mitte der Kuppe gleichachsig sind, wobei der erste bis vierte Vorsprung an den erwähnten Ecken ausgebildet sind.

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20. Tastenschalterfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte eine Fläche der Schaltungsplatte zumindest einen dritten Leiter zwischen dem -■ ersten und dem zweiten Leiter und in Abstand von diesen sowie im wesentlichen in der gleichen Ebene wie diese trägt, welcher dritte Leiter sich unter dem Schaltelement von einer Stelle auf der erwähnten einen Fläche abgekehrt hiervon erstreckt, das Schaltelement in seiner durchgebogenen Stellung sich von dem dritten Leiter in Abstand befindet, wobei keine elektrische Verbindung zwischen dem dritten Leiter und dem Schaltelement in dessen Stellungen besteht.
21. iastenschalterfeld nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Schaltelement eine Schnappwirkungskuppe ist, die zweite Kontaktfläche sich in der Mitte der Kuppe befindet,, der dritte Leiter zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlußteil im wesentlichen in der gleichen Ebene wie diese vorgesehen ist.
22. Tastenschalterfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte eine Fläche der Schaltungsplatte einen dritten Leiter trägt, der zumindest teilweise den zweiten Anschlußteil umgibt, sich von diesem in Abstand und im wesentlichen in der gleichen Ebene wie dieser befindet, die Fläche des die zweite Kontaktfläche umgebenden Schaltelements an dem dritten Leiter anliegt, wenn das Schaltelement nach der Anlage des zweiten Kontakts mit dem zweiten Anschlußteil weiter durchgebogen wird, um dadurch das Schaltelement und die zweite Kontaktfläche zu schützen.

Für: BOWMAR INSTRUMENT CORP.

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